DE19632970A1 - Reinigungsvorrichtung für Filter und Filtermatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für Fil­ ter und Filtermatten, wobei Luftstrahldüsen vorgesehen sind, die entlang der Filter oder Filtermatten bewegbar sind.

Die Reinigungsvorrichtung ermöglicht die halbautomatische Reinigung von zylinderförmigen und flachen Gas- oder Flüs­ sigkeitsfiltern und Filtermatten.

Filter werden als Schutzmechanismen gegen Verunreinigungen sowohl in Gasen als auch in Flüssigkeiten verwendet. Bei Arbeitsmaschinen werden Filter in unzähligen Typen und Grö­ ßen als Luftfilter zur Reinigung der Ansaugluft für Ver­ brennungsmotore und als Kraftstoffilter verwendet. In Indu­ strieanlagen werden Filter in den unterschiedlichsten An­ wendungsgebieten - Entstaubungsanlagen, Klimaanlagen, etc. eingesetzt.

Der Reinigungsgrad ist bei belegten, d. h. bei Filtern, die bereits einige Zeit in Betrieb sind und eine Schmutzschicht aufgebaut haben, besser als bei neu eingesetzten Filtern. Die Schmutzbelegung des Filters bewirkt allerdings in umge­ kehrter Wirkung, daß das mögliche Durchsatzvolumen abnimmt bzw. der Druckverlust zunimmt.

Jedes Filter kann in den vom Filterhersteller angegebenen Druckverlustbereichen problemlos betrieben werden. Wird je­ doch der max. zulässige Druckverlust, meist definiert als Differenzdruck zwischen Filtereintritt und Filteraustritt, überschritten, so heißt das, daß das Filter ausgebaut und gereinigt oder gegen ein neues Filter getauscht werden muß.

Je nach Größe der Filter ist der Austausch jedoch mit rela­ tiv hohen Kosten verbunden, was dazu führen kann, daß bei einer längeren Benutzung als technisch vorgesehen, es bei Arbeitsmaschinen zu höherem Kraftstoffverbrauch kommen kann, was bei einer zu langen Nutzung bis zu Maschinenschä­ den führen kann.

Um die Gesamtnutzungsdauer unter optimalen Bedingungen auf ein Maximum zu erhöhen, besteht die Notwendigkeit, die Fil­ termedien zu reinigen. Dies bringt mit sich, daß bereits gereinigte Filter von Beginn an bessere Reinigungsgrade aufweisen als neue Filter.

Nach dem bisherigen Stand der Technik erfolgt die Reinigung von derartigen Filtern entweder durch händisches Abblasen mittels einer mit Druckluft beaufschlagten Ausblasepistole oder mit Düsen, die schraubenförmig entlang der Filterwand geführt werden, wodurch Fremdstoffe abgeblasen werden.

Weiters ist aus der DE 40 09 552 A1 und DE 41 09 734 A1 eine Rotationsluftdüse zum Reinigen von Ringfiltern bekannt geworden, die auf einem zentralen Lager angebracht ist und dazu dient, Luft zum Reinigen von Filterpatronen an die Pa­ troneninnenfläche anzublasen.

Gemäß vorliegender Erfindung soll eine Reinigungsvorrich­ tung vorgesehen werden, die nicht nur zum Reinigen von Pa­ tronenfiltern von innen geeignet ist, sondern es sollen alle beliebigen Filtertypen innen und außen halbautomatisch abgereinigt werden können. Die Halbautomatik bezieht sich auf das Einsetzen der Filter für die Reinigung und den Prüfvorgang von Hand, die Reinigung und die Prüfung des ge­ reinigten Filters selbst soll automatisch erfolgen.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer Reinigungskammer eine drehbare Grundplatte vorge­ sehen ist, auf der der Filter befestigbar ist, daß eine entlang der Filterinnenseite verfahrbare innere Reinigungs­ düse und eine entlang der Filteraußenseite verfahrbare äu­ ßere Reinigungsdüse vorgesehen sind und daß die Reinigungs­ kammer eine Absaugung aufweist.

Der Reinigungsvorgang erfolgt mittels zweier mit Druckluft beaufschlagten Vielstrahl-Reinigungsdüsen. Eine der Düsen ist im Innenteil des Filters höhenverfahrbar, die zweite Düse ist außen am Filter ebenfalls höhenverfahrbar mon­ tiert, wodurch in beiden Strahlrichtungen eine optimale Ab­ reinigung gewährleistet ist.

Im Normalfalle ist die Durchströmungsrichtung des Filters, speziell bei Luftfiltern, von außen nach innen. Aufgrund dieser Betriebsbedingungen wird das Filter an der Außensei­ te verschmutzen bzw. je nach Art der Verunreinigung und des Verunreinigungsgrades kann dies bis zu Krustenbildungen führen. In diesen Fällen wird durch die speziell außen an­ geordnete Düse die Verschmutzungsschicht gelockert und auf­ gebrochen und kann daher vom inneren Luftstrom wesentlich leichter und effizienter entfernt werden.

Durch den pulsierenden Luftstrom wird erreicht, daß die Filterlamellen in Schwingung versetzt werden, wodurch an den Außenseiten abwechselnd Zug- und Druckspannungen auf­ treten, die bewirken, daß die an der Filterwand anhaftenden Schmutzpartikel und eventuelle Verkrustungen abspringen und die anhaftenden Reste äußerst effektiv entfernt werden.

Das zu reinigende Filter bzw. die zu reinigende Filtermatte werden auf einer drehbaren Grundplatte mittels einer Spann­ vorrichtung fixiert.

Die drehbare Grundplatte wird von einem drehzahlregelbaren motorischen Antrieb über eine Friktionsscheibe in eine dem jeweiligen Filterdurchmesser entsprechende Drehbewegung versetzt. Die auf je einem Vertikalschlitten aufgebauten inneren und äußeren Reinigungsdüsen werden synchron zur Drehbewegung vertikal so bewegt, daß ein pulsierender Luft­ strom jede Stelle des abzureinigenden Filters erreicht.

Dieser Abreinigungszyklus kann automatisiert mehrmals hin­ tereinander gefahren werden, so daß eine einwandfreie Abrei­ nigung für alle möglichen Betriebszustände erzielt wird. Die pulsierenden Luftströme bringen dabei die Filterober­ flächen zum Schwingen, wodurch dadurch praktisch eine me­ chanische zusätzliche Unterstützung des Abreinigungsvorgan­ ges erreicht wird.

Die bei der Reinigung der Filter anfallende staubbeladene Luft wird über ein abreinigbares Abluftfilter abgesaugt und, abhängig von den örtlichen Bedingungen, entweder di­ rekt in die Umgebung oder über ein Kaminsystem abgeleitet.

Die Abluftreinigung umfaßt die Entstaubung der für die Fil­ terreinigung erforderlichen und während des Reinigungsvor­ ganges entspannten, mit Staub beladenen Druckluft.

Der Reinigungsvorgang wird kontinuierlich während des ge­ samten Reinigungsvorganges des Filters durchgeführt. Vor Beginn des Reinigungsvorganges wird der Absaugventilator eingeschaltet und baut in der Reinigungskammer einen gerin­ gen Unterdruck auf. Die Absaugung erfolgt am tiefsten Punkt in der Kammer, wodurch die absinkenden Staubpartikel immer angesaugt werden.

Die Ansaugleistung des Ventilators für die Abluftreinigung entspricht etwa der 4-fachen Menge des für die Filterreini­ gung eingebrachten Luftvolumens. Dadurch ist gewährleistet, daß während des Reinigungsvorganges des Filters keinerlei Staubbelastung in der unmittelbaren Umgebung der Reini­ gungsmaschine auftritt.

Die gereinigte Abluft kann entweder in den Raum, in dem die Maschine aufgestellt ist, abgegeben werden oder über ein Kaminsystem nach außen abgeführt werden.

Die gereinigte Abluft ist mit einem max. Gesamtstaubgehalt von max. 1 mg/m³ belastet. Für die Ableitung in die unmit­ telbare Umgebung sind die entsprechenden jeweils geltenden Bestimmungen für den Arbeitnehmerschutz zu beachten.

Bei einer Ableitung nach außen sind alle geltenden Vor­ schriften für die Luftreinhaltung erfüllt und kann dies ohne Sondergenehmigungen oder zusätzliche Auflagen erfol­ gen.

Um einen einwandfreien und nachvollziehbaren Einsatz der Filter zu gewährleisten, empfiehlt es sich, den gereinigten Filter unmittelbar nach dem Reinigungsvorgang zu prüfen und diese Prüfung zu dokumentieren.

Diese Prüfung kann je nach Ausbaugrad der Reinigungsmaschi­ ne in der Maschine erfolgen. Dazu ist das Filter aus der Reinigungskammer zu entnehmen und in der Prüfkammer auf den Ansaugflansch zu setzen. Die jeweiligen Daten sind in die Steuerung einzugeben und können auch bei mehrmaliger Ver­ wendung in der Steuerung abgespeichert werden. Das Filter wird auf Dichtheit und Druckverlust geprüft. Das Ergebnis kann in Form eines Prüfprotokolls ausgedruckt werden.

Erforderlich für den Anschluß der Filterreinigungsmaschine ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Stromanschluß mit 380 V/50 Hz, abgesichert mit 16 A und ein Druckluftkom­ pressor mit einer Ansaugleistung von ca. 500 ltr/min und einem max. Betriebsdruck von 10 bar.

Die Aufstellung der Maschine kann in jeder Reparatur- oder Servicewerkstätte oder einer entsprechenden Garage aufge­ stellt werden. Aufgrund der Geräteleistung und der Geräte­ ausführung, der nachgeschalteten Reinigung der Abluft und der verwendeten Medien besteht keinerlei Gefährdung für das Bedienungspersonal und für die Umwelt.

Eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung wird nachste­ hend anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Die Zeichnung stellt schematisch einen Querschnitt durch die Vorrichtung dar.

Die einzelnen Elemente der Vorrichtung sind in einem Grund­ rahmen 1 angeordnet. Außen an der Vorrichtung befindet sich das Bedienfeld 2 mit den notwendigen Schaltern und Anzeige­ instrumenten, die hier nicht dargestellt sind.

Innerhalb der Reinigungskammer 27, die nach außen im we­ sentlichen dicht ist, befindet sich eine drehbare Grund­ platte 5, die von einem außerhalb der Reinigungskammer 27 angeordneten Motor 31 mittels Riemen- oder Friktionstrieb 32 in Drehung versetzt werden kann. Mittels einer Sperre 26 kann die Grundplatte 5 blockiert werden.

Der zu reinigende Filter 29 und 29′ ist in zwei verschiede­ nen Dimensionen eingezeichnet. Mittels einer hier nicht nä­ her dargestellten Klemmvorrichtung wird der Filter auf der Grundplatte 5 befestigt. Es kann sowohl ein zylindrischer Filter als auch ein Flachfilter oder sonst wie gebogener Filter befestigt werden.

In der Drehachse 33 der Grundplatte 5 sitzt sowohl die in­ nere Reinigungsdüse 3 als auch die innere Absaugung 28. Die Absaugung erfolgt über das relativ dicke Absaugrohr 6, in welchem ein relativ dünnes Druckluftrohr 11 eingezogen ist und zu den Reinigungsdüsen 3 führt. Gemeinsam mit den Roh­ ren 6 und 11 kann die innere Reinigungsdüse 3 und die inne­ re Absaugung 28 entsprechend dem Pfeil 34 über die gesamte Höhe des Filters 29 oder 29′ bewegt werden. Die Druckluft kommt vom Druckluftbehälter 15.

Weiters befindet sich in der Reinigungskammer 27 die äußere Reinigungsdüse 8, wobei der hier dargestellte Düsenkopf schräg nach oben und nach unten gerichtete Düsen aufweist. Diese Düsenanordnung wird von einem Absaugrohr 35 umgeben. Die Anordnung der kombinierten äußeren Reinigungsdüse 8 mit dem Absaugrohr 35 kann über die gesamte Höhe des zu reini­ genden Filters 27 oder 27′ geführt werden, wobei eine Ab­ dichtung der Reinigungskammer 27 mittels bekannter Vorrich­ tungen wie eine Manschette oder Dichtvorhang 36 erfolgen kann. Die Anordnung sitzt auf einem Vertikalschlitten 7 und die Bewegung wird über den Horizontalschenkel 37 mit der kombinierten Anordnung von Absaugrohr 6 und innerer Reini­ gungsdüse 3 verbunden. Die äußere Reinigungsdüse 8 und das äußere Absaugrohr 35 können entsprechend dem Pfeil 38 je nach Abmessung des Filters nach innen oder weiter nach au­ ßen geschoben werden. Die Druckluft gelangt über den Druck­ luftanschluß 10 zu den Reinigungsdüsen 8.

An der tiefsten Stelle der Reinigungskammer 27 sitzt eine zentrale Absaugung 4, die zu einem Sammler 39 führt. In diesen Sammler 39 führen auch die Ansaugschläuche vom Ab­ saugrohr 6 und dem Absaugrohr 35. An der Rückseite des Ab­ saugrohrs 35 befindet sich weiters noch eine Öffnung als Raumabsaugung 9.

Für die Erzeugung des notwendigen Luftunterdruckes für alle Absaugungen ist der Ventilator 14 vorgesehen, der über das Ansaugrohr 40 und die Filtereinrichtung 20 mit Staubfach 23 Luft über das Haupt-Saugrohr 41 ansaugt, welches in den Sammler 39 mündet. Alternativ kann mittels der Steuerungs­ klappe 19 die angesaugte Luft über das Saugrohr 18 entnom­ men werden, die zu einer Filterprüfeinrichtung 42 führt.

Diese Filterprüfeinrichtung ist im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel für zylinderförmige Filter eingerichtet und umfaßt eine untere Halterung 43 und eine obere Halterung 44, die beide dicht auf den Filter aufsetzbar sind.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist schon oben weitgehend erläutert worden. Ergänzend ist zu sagen, daß beim Auf­ setzen des Filters 29 oder 29′ auf der Grundplatte 5 durch einen Sensor die Dimension des Filters festgestellt wird. Über einen weiteren Sensor an der äußeren Reinigungsdüse 8 oder der zugehörigen Absaugung wird die Höhe des Filters festgestellt. In Abhängigkeit davon kann die Drehgeschwin­ digkeit für die Grundplatte 5 und der Verschubweg für die beiden Reinigungsdüsen und Absaugungen eingestellt werden. Aus beiden Reinigungsdüsen 3 und 8 strömt pulsierend die Druckluft gegen die innere und äußere Oberfläche des Fil­ ters und gleichzeitig wird über die Absaugungen 28 und 35 die Luft mit den Schmutzpartikelchen abgesaugt. Beide Rei­ nigungsdüsen und Absaugungen werden einmal oder mehrfach über die gesamte Höhe des Filters bewegt, wobei der Filter gedreht wird. Damit ist sichergestellt, daß die gesamte Filteroberfläche gründlich gereinigt wird. Herabfallende Schmutzpartikel werden über die Absaugung 4 entfernt. Staubteilchen, die trotz Dichtung der Reinigungskammer 27 entkommen, werden von der Raumabsaugung 9 abgesaugt. Alle diese Luftströme der Absaugungen, die mit Schmutzteilchen beladen sind, gelangen über das Hauptsaugrohr 41 in das Staubfach 23 und über die Filteranordnung 20 sowie die Steuerungsklappe 19 zum Ventilator 14, von wo die gereinig­ te Luft über den Luftauslaß 45 ausgeblasen wird.

Wenn der gereinigte Filter hinsichtlich Reinigungsgrad oder etwaiger Beschädigung überprüft werden soll, wird er in der Filterprüfeinrichtung 42 zwischen die untere und obere Hal­ terung 43, 44 dicht geklemmt, und vermittels der Steue­ rungsklappe 19 wird Unterdruck an den eingelegten Filter gelegt. Der auftretende Saugdruck bzw. dessen Abfall ist ein Maß für die Güte des Filters und kann entsprechend aus­ gewertet werden.

Claims (10)

1. Reinigungsvorrichtung für Filter und Filtermatten, wobei Luftstrahldüsen vorgesehen sind, die entlang der Filter oder Filtermatten bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Reinigungskammer (27) eine drehbare Grundplat­ te (5) vorgesehen ist, auf der der Filter (29) befestigbar ist, daß eine entlang der Filterinnenseite verfahrbare innere Reinigungsdüse (3) und eine entlang der Filteraußen­ seite verfahrbare äußere Reinigungsdüse (8) vorgesehen sind und daß die Reinigungskammer (27) eine Absaugung (4) auf­ weist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durch die Reinigungsdüsen (3, 8) austre­ tende Luftstrom pulsierend ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsdüsen (3, 8) jeweils mit einer Absaugung (28, 30) kombiniert sind.

4. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Reinigungsdüse (3) und die innere Absaugung (28) in der Drehachse der Grund­ platte (5) angeordnet sind.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Reini­ gungsdüsen (3, 8) und deren Absaugung (28, 30) mittels einer Führung und eines Vertikalschlittens gemeinsam und parallel bewegbar sind.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und/oder äußeren Reinigungsdüsen (3, 8) mit Absaugung Sensoren zur Abtastung der Filtergröße aufweisen.

7. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Reinigungskammer eine zusätzliche Staubabsaugung (9) vorgesehen ist.

8. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Absaugung ein Ventilator (14) und für die Druckluft ein Druckluftbehälter (15) vor­ gesehen sind, wobei letzterer von einer Druckluftquelle ge­ speist wird.

9. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filterprüfkammer (42) vor­ gesehen ist, die vom Ventilator (14) mit Unterdruck verse­ hen wird.

10. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (5) eine Klemm­ vorrichtung zur Befestigung des Filters und einen Sensor zur Ermittlung des Filterdurchmessers oder der Längser­ streckung des Filters aufweist.